1. Как распространяется свет в среде, которая однородна и прозрачна? 2. Что происходит на границе раздела двух сред

Распространение света в однородной и прозрачной среде
Свет распространяется в прямолинейном направлении в однородной и прозрачной среде. Это означает, что лучи света движутся прямо и равномерно через эту среду. Когда свет попадает в среду, каждый луч продолжает движение в том же направлении, сохраняя свою форму и энергию. Однородность среды означает, что оптические свойства среды не меняются вдоль пути распространения света.

На границе раздела двух сред при неоднородной среде
Если среда неоднородна, то на границе раздела двух сред происходит отражение и преломление света. Часть лучей отражается, сохраняя угол падения равным углу отражения, а часть лучей преломляется, изменяя свое направление в соответствии с законом преломления. При неоднородной среде может также возникать рассеяние света - изменение направления световых лучей из-за взаимодействия с маленькими частицами в среде.

Условия при отражении света
При отражении света соблюдаются два основных условия: угол падения равен углу отражения и отраженный луч лежит в плоскости, определенной лучом падения и нормалью к поверхности. Это называется законом отражения света.

Направление света при границе двух прозрачных сред
Часть света, приходящего на границу двух прозрачных сред, может отразиться, преломиться или абсорбироваться. Какие процессы преобладают, зависит от оптических свойств сред и угла падения света.

Связь угла падения и угла преломления
При прохождении света через границу двух сред, угол падения (угол между падающим лучом и нормалью к поверхности) и угол преломления (угол между преломленным лучом и нормалью к поверхности) связаны друг с другом через закон преломления, известный как закон Снеллиуса. Угол преломления зависит от показателя преломления двух сред и угла падения.

Изогнутая ложка в стакане с водой
Когда свет проходит из одной среды в другую, например, из воды в воздух, он преломляется. В этом случае, из-за разницы в оптической плотности воды и воздуха, ложка в стакане с водой может показаться изогнутой. Это явление называется преломлением света и объясняется законом Снеллиуса.

Дрожащие окружающие тела через поднимающийся теплый воздух
Когда теплый воздух поднимается от костра, он создает перемешивание на границе с холодным окружающим воздухом. Это приводит к неравномерному распределению показателя преломления воздуха, что приводит к изменению траектории света, проходящего через него. Из-за этого окружающие тела могут казаться дрожащими.

Условие равенства углов при преломлении
Угол преломления луча будет равен углу падения только при условии, что показатель преломления первой и второй среды относительно границы раздела равны. Если это условие не выполняется, то угол преломления будет отличаться от угла падения и будет определяться законом Снеллиуса.

Дополнительное задание
Под каким углом будет отражен луч света, падающий на границу раздела воздуха и воды под углом 30 градусов? Показатель преломления воздуха равен 1, а воды - 1.33. Посчитайте угол отражения и преломления.